《结构设计原理》习题集

可变作用的准永久值指在设计基准期间,可变作用超越的总时间约为设计基准期一半的

作用值。它是对在结构上经常出现的且量值较小的荷载作用取值。

可变作用的频遇值指在设计基准期间,可变作用超越的总时间为规定的较小比率或超越次数为规定次数的作用值。它是指结构上比较频繁出现的且量值较大的荷载作用取值。

第三章 受弯构件正截面承载力计算

3-1试比较图3-4和3-5,说明钢筋混凝土板与钢筋混凝土梁钢筋布置的特点。 答:钢筋混凝土板的钢筋布置特点:单向板内主钢筋沿板的跨度方向(短边方向)布置在板的受拉区,钢筋数量由计算决定。在板内应设置垂直于板受力钢筋的分布钢筋。分布钢筋是在主钢筋上按一定间距设置的连接用横向钢筋,属于构造配置钢筋,即其数量不通过计算,而是按照设计规范规定选择的。《公路桥规》规定,行车道板内分布钢筋直径不小于8mm,其间距应不大于200mm,截面面积不宜小于板截面面积的0.1%。在所有主钢筋的弯折处,均应设置分布钢筋。人行道板内分布钢筋直径不应小于6mm,其间距不应大于200mm。对于周边支承的双向板,板的两个方向同时承受弯矩,所以两个方向均应设置主钢筋。

钢筋混凝土梁的钢筋布置特点:梁内的钢筋有纵向受拉钢筋、弯起钢筋或斜钢筋、箍筋、架立钢筋和水平纵向钢筋等。梁内的钢筋常常采用骨架形式,一般分为绑扎钢筋骨架和焊接钢筋骨架两种形式。梁内纵向受拉钢筋的数量由计算决定。可选择的钢筋直径一般为(12~32)mm,通常不得超过40mm。在同一根梁内主钢筋宜用相同直径的钢筋,当选用两种以上直径的钢筋时,为了便于施工识别,直径间应相差2mm以上。绑扎钢筋骨架中,各主钢筋的净距或层与层间的净距:当钢筋为三层或三层以下时,应不小于30mm,并不小于主钢筋直径d;当为三层以上时,不小于40mm或主钢筋直径d的1.25倍。焊接钢筋骨架中,多层主钢筋是竖向不留空隙用焊缝连接,钢筋层数一般不宜超过6层。梁内弯起钢筋是由主钢筋按规定的部位和角度弯至梁上部后,并满足锚固要求的钢筋;斜钢筋是专门设置的斜向钢筋,它们的设置及数量均由抗剪计算确定。梁内箍筋是沿梁纵向按一定间距配置并箍住纵向钢筋的横向钢筋。架立钢筋和沿梁高的两侧面呈水平方向布置的水平纵向钢筋,均为梁内构造钢筋。

3-2 什么叫受弯构件纵向受拉钢筋的配筋率?配筋率的表达式中,h0含义是什么? 答:配筋率是指所配置的钢筋截面面积与规定的混凝土截面面积的比值(化为百分比表达)。h0表示截面有效高度。

3-3为什么钢筋要有足够的混凝土保护层厚度?钢筋的最小混凝土保护层厚度的选择应考虑哪些因素?

答:1)设置保护层 是为了保护钢筋不直接受到大气的侵蚀和其它环境因素作用们也是为了保证钢筋和混凝土有良好的粘结。2)钢筋的最小混凝土保护层厚度应不小于钢筋的公称直径,且应符合附表1-8的规定值。

3-4 参照图3-7,试说明规定各主钢筋横向净距和层与层之间的竖向净距的原因

答:1)为了保证钢筋和混凝土之间的握裹力;2)保证混凝土的浇注质量。 3-5 钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为几个阶段?各阶段受力主要特点是什么?

答:全过程可划分为三个阶段,这三个阶段是:第Ⅰ阶段,梁没有裂缝;第Ⅱ阶段,梁带有裂缝工作;第Ⅲ阶段,裂缝急剧开展,纵向受力钢筋应力维持在屈服强度不变。

第Ⅰ阶段:梁混凝土全截面工作,混凝土的压应力和拉应力基本上都呈三角形分布。纵向钢筋承受拉应力。混凝土处于弹性工作阶段,即应力与应变成正比。

第Ⅰ阶段末:混凝土受压区的应力基本上仍是三角形分布。但由于受拉区混凝土塑性变形的发展,拉应变增长较快,根据混凝土受拉时的应力—应变图曲线[图3-12c )],拉区混凝土的应力图形为曲线形。这时,手拉边缘混凝土的拉应变临近极限拉应变,拉应力达到混凝土抗拉强度,表示裂缝即将出现,梁截面上作用的弯矩用Mcr表示。

第Ⅱ阶段:荷载作用弯矩到达Mcr后,在梁混凝土抗拉强度最弱截面上出现了第一批裂缝。这时,在有裂缝的截面上,拉区混凝土退出工作,把它原承担的拉力转给了钢

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